为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D>4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;...

针对振动光饰加工机理多年处于理论分析缺乏定量化分析的问题,引入一种适用于立式振动光饰机滚磨光整加工过程中振动信号的降噪处理方法。选用立式振动光饰机为实验设备,直径3mm的球形棕刚玉磨块为加工介质,选取五种不同直径的铝合金管为工件,工件安装位置为研究变量,使用动态力传感器采集加工过程中每个工件表面九个不同位置作用力。采集的振动信号进行经验模态分解(EMD),得到多个固有模态函数(IMF),对IMF分量信号的HHT时频分析得到各组成的幅值大小、频率分布及频谱图,计算出各个IMF分量信号与振动信号的相关系数,提取振动信号的特征频率,去除噪声及干扰信号,对含有特征信号的IMF分量信号进行重构。分析结果表明EMD分解和HHT变换在处理振动光饰加工振动信号具有自适应性,能有效提取振动信号的频率特性,实现立式振动光饰加工中磨块作...

航空整体加强框铣削加工过程中,工艺孔布局设计的合理性对其弹性变形的影响非常显著。针对航空整体加强框孔数与孔位设计依靠经验法和试错法的现状,提出一种面向加工的孔布局优化设计方法。首先,基于孔在制造中承担工艺功能的不同,将其分为主定位孔与辅定位孔两类;接着,初始化主定位孔布局,利用有限元法仿真铣削加工过程,以最大铣削变形量最小为目标,确定该主定位孔布局对应的辅定位孔布局;然后,以铣削变形平均值最小为目标,结合萤火虫算法与加权法实现最优主定位孔布局的搜索;最后,以某航空典型整体加强框为例,验证了该方法的可行性和有效性。

为研究电火花线切割加工薄壁件过程中加工参数对薄壁件变形量的影响,采用全因素试验结合部分析因分析的方法,以薄壁件变形量为衡量指标,分析了脉宽、脉间、壁厚及薄壁宽度对变形量的影响规律。试验发现薄壁件变形量随着脉宽的增大而增大,随脉间的增大而减小;壁厚较大的试件,变形量较小;一定条件下,薄壁宽度对变形量影响不大。对试验数据进行部分析因分析可知,各参数影响薄壁件变形量的主次顺序为壁厚>脉宽>脉间>薄壁宽度,其中主要的影响因素为壁厚、脉宽及该两因素的耦合作用。

通过离散元软件EDEM进行模拟加工及实验验证,对垂直主轴式滚磨光整加工齿轮的齿面加工效果及效率进行了研究,结果表明：齿轮偏角和滚筒转速等工艺参数会影响齿面的加工质量和效率。引入齿轮偏角能够增大加工作用力,提高对齿面的强化作用,尤其改善了现有旋流式齿轮滚磨光整加工方法对齿根加工效果不佳的缺陷,但同时齿轮偏角过大会影响到齿根的加工质量;滚筒转速越大,加工作用力越强且磨块流速更大,加工能力也越强,加工效率也越高。实验表明,采用垂直主轴式滚磨光整加工齿面加工均匀,相比于旋流式加工方法,其加工效果和加工效率都有大幅提升。

针对主轴式滚磨光整加工中高转速下滚抛磨块会甩出滚筒的问题,为确定滚筒在一定转速下的最大填料高度,利用离散元法模拟主轴式滚磨光整加工过程,采用拟合曲线表征滚抛磨块群上界面的几何形状,借助正交模拟试验分析几何形状的主要影响因素,通过单因素模拟试验探究滚筒转速的影响规律并进行实验验证。滚抛磨块群上界面为抛物面,滚筒转速、滚抛磨块形状对抛物面几何形状有决定性影响;当其他条件一定时,不同滚筒转速下的抛物面在填料高度处近似交于一圆,圆半径为滚筒半径的5/7,基于此推导出了一定转速下筒内最大填料高度计算公式。

磁介质相和磨粒相的粒径比直接影响磁性磨粒的导磁性能和磨削性能。通过建立力学模型，研究了磁介质相和磨粒相的粒径比A与工件磨削作用力的关系，推导出理论范围为A=1.12-3.34。提出采用硅烷偶联剂KH-550对铁磁相和磨粒相表面化学包覆改性，以聚乙烯醇为粘结剂制备非固结磁性磨粒，用三种不同粒径比的非固结磨粒对304不锈钢薄板研磨加工，结果表明：当粒径比A为3.04时，加工15min后工件表面粗糙度Ra值从0.344μm降到0.036μm，加工效果最好，表面微观形貌得到明显改善，与理论计算范围一致。

目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗糙度值的变化。使用电子天平测试试件加工前后的质量变化,得出不同类型磁性磨粒加工的材料去除率（MRR）。运用超景深显微镜观测试件加工前后的形貌变化,进一步对比不同类型磁性磨粒光整加工的效果。结果采用粘结法磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.326μm减小到0.286μm,Rz值从初始的2.34μm减小到1.95μm,MRR为0.26μm/min。采用简单混合磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.346μm减小到0.303μm,Rz值从初始的2.42μm减小到2.09μm,MRR为0.195μm/min。采用粘弹性磁性磨粒光整加工时,6 min后达到加工极限,Ra值从初始的0.332μm减小...